Platonik Gökbilim: Aristo, Batlamyus, Kopernik MSGSÜ Felsefe Bölümü 26 Şubat 2011 Cemsinan Deliduman

İlk Gözlem: Gökyüzü

Gözleme Dayalı Gökbilim

Gün Doğumu Kış Dönümü Ekinoks Yaz Dönümü

Tanımlar Ekinokslar: Gün ve gece sürelerinin eşit olduğu tarihler. 21 Mart İlkbahar’ın başlangıccıdır (Nevruz, Aşure, Paskalya vb.) 23 Eylül Sonbahar’ın başlangıcıdır. Güneş doğudan doğar. Yaz gündönümü: En uzun gün. 21 Haziran tarihindedir. Güneş doğu ile kuzeydoğu arasından doğar. Kış gündönümü: En uzun gece. 21 Aralık tarihindedir. Güneş doğu ile güneydoğu arasından doğar.

Yıllık Gözlemler Doğu Güney Batı

Yıllık Hareket Doğu Güney Batı

Güneş’in yıl içinde günlük hareketi Yaz Dönümü Ekinoks Kış Dönümü Gündoğumu Öğlen gölgesi Gündoğumu gölgesi Günbatımı

İstanbul’da Ekinokslar ve Günöteler Kış Dönümü Bahar Ekinoksu Güz Ekinoksu Yaz Dönümü

Stonehenge

Olası bir açıklama Kış Gün Dönümü Majör Kuzey Aydoğumu Minör Kuzey Aydoğumu Minör Güney Aydoğumu Majör Güney Aydoğumu

Yıldızların Doğudan Batıya Hareketi

Eratosthenes: Dünya’nın büyüklüğü Kuzey Kutbu Güneşten gelen ışık Gölge Ekvator

Gökküre

Antik Evren Modelleri

Platonik Gökbilim Platon (Timaeus): O’na göre evren kusursuz bir küre şeklinde yaratılmıştı ve doğal düzgün çembersel hareket edecek şekilde kurulmuştu. Aristo: Diğer konularda Platon ile uyuşmasa da bu düşünceyi sahiplendi ve iç içe kürelerden oluşan kendi evren modelini yaptı. Dünyayı hareketsiz duruyor şeklinde düşündüler. Burada açıklamanın basitliği ölçütü kullanılmıştır.

Aristo’ya göre evren

Yedi kat gök

Aristarchus: Güneş merkezli evren Arşimet (Kum Saatçisi kitabı): “... Samos’lu Aristarchus, öncüllerinden evrenin şimdi söylenenden defalarca kat daha büyük olduğu sonucunu veren bazı hipotezlerden oluşan bir kitap çıkardı. Hipotezlerine göre, Dünya bir çemberin üzerinde Güneş’in etrafında döner, Güneş bu yörüngenin merkezindedir ve yine merkezinde Güneş’in olduğu sabit yıldızlar küresi çok büyüktür...”

Paralaks Problemi

Paralaks A’dan bakış Cisim B’den bakış Uzak arka plan A’dan bakış

Ay paralaksı Güney Kutbu Ekvator Ekvator 180 meridyeni 0 meridyeni Kuzey Kutbu

Güneş’in yıllık doğuya doğru hareketi

Güneş ve Ay’ın farklı hızları

Günlük ve Yıllık Hareket Batıya doğru günlük hareket Yıldızların küresi

Mars’ın ilmek hareketi

Eudoxus: Küre modelleri 2 küre modeli: İç küre günlük, dış küre yıllık hareketin kaynağı. 4 küre modeli: İç küreler ilmek hareketinin, dış küreler günlük ve yıllık hareketlerin kaynağı.

Batlamyus ve Dünya Merkezli Evren

Claudius Ptolemaios (Batlamyus)

Almagest Ptolemy’nin eseri... (Matematiksel Derleme) (Büyük Derleme) birçoklarınca şöyle bilindi: (Büyük Derleme) Araplar bu ismi al-Majisti (Muhteşem) olarak çevirdiler.

Platonik Etki Batlamyus Platonik amaca hep sadık kaldı. Almagest: “... görünürdeki bütün düzensizliklerin düzgün ve çembersel hareketlerce (çünkü bunlar eşitsizliklere ve düzensizliklere yabancı olan tanrısal şeylerin doğasına yakışır) üretildiğini göstermektedir, felsefede gerçekten matematiksel kurama ait bu hedefin başarılı bir şekilde üstesinden gelinmesi çok büyük, çok zor ve hala herhangi bir kişi tarafından mantıklı bir yolla erişilememiş bir şeydir.”

Batlamyus’un Evren Modeli

Taşıyıcı çember ve ilmek Gezegenlerin ilmek hareketini açıklamak için.

Mars’ın ilmek hareketi

Dışmerkez veya ilmek üstü ilmek “Gezegenlerden gelen ışık miktarının yıl içinde değişmesi” gözlemini açıklamak için.

Düzgün dairesel hareket

Dışmerkez etrafında hareket Dünya etrafında değil, dışmerkez etrafında sabit hızlı hareket.

Ekuant “Gezegenlerin yıl içinde değişik hızlarla hareket ettikleri” gözlemini açıklamak için.

Ekuant etrafında hareket Dünya veya dışmerkez etrafında değil, ekuant etrafında sabit hızlı hareket.

Üç hareketin karşılaştırılması

Üç düzeltme bir arada Dünya ekuant

Batlamyus’un etkisi

Gökbilime katkıda bulunanlar

Nasreddin Tusi Tusi çifti sağdaki sayfada gösterilmiştir.

Olguları Kurtarmak Platonik gelenekte gökbilim, fiziksel gerçekliği anlatmaya girişmeyi değil, ama yanlızca ona matematiksel bir betimleme vermeyi (“olguları kurtarmayı”) amaçlıyordu. Gökcisimlerinin doğası tanrısal olduğu için, dünyada bulunanlardan farklı yasalara uyarlar. İkisi arasında hiçbir bağlantı yoktur ve bu gökcisimlerinin fiziği hakkında herhangi birşey bilmemizi olanaksız kılar. Ancak dışmerkez ve özellikle de ekuant yeterince düzgün olmayan hareketler oluşturdukları için çok eleştirildi. Ekuant fikrinden kurtulmak için Arap astronomlar ve daha sonra Kopernik yeni modeller yaptılar.

Gerçekliğe (realizm) karşı Yararlılık (enstrümantalizm) Babilliler gezegenlerin konumlarını ve yinelemelerini hesap etmek için yöntemler geliştirdiler, ama bu düzenlilikleri açıklamak için nedensel bir açıklama geliştirmediler. Yöntemleri tamamen yararlıydı. Benzer biçimde Platon ve Eudoxus astronomik yapıları yararlı diye aldılar. Gezegenlerin içinde dolandıkları kalın küresel kabukları sürdüren neden aranmamıştı. Gökbilim, matematikle fizik arasında bir disiplin olarak görülmüştü. Gerçekçi diye alınması gerekmiyordu. Aristo ise en dıştaki kürenin (gökküre) bu iç içe geçmiş küreler kümesini hareket ettiren neden olduğunu düşündü. Batlamyus’ta ise yine yararlılık ön plana çıkmıştır.

Kopernik ve Güneş Merkezli Evren

Nicolaus Copernicus

Gök Cisimlerinin Hareketleri (1514) “Hala Batlamyus’un ve diğer gökbilimcilerin çoğunun gezegenler kuramları, sayısal verilerle tutarlı olmalarına karşın, benzer biçimde hiç de küçük olmayan zorluklar çıkartıyorlarmış gibi görünüyorlardı. Çünkü bu kuramlar belirli ekuantlar tasarlanılmadıkça yeterli değildiler; bunun sonucunda bir gezegenin ne taşıyıcısında ne de ilmeğinin merkezi etrafında sabit hızla hareket etmediği gözüküyordu. Böylece bu tür bir sistem ne yeterince mutlak ne de yeterince akla hoş görünüyordu.”

De Revolutionibus (1543) “Dolayısıyla sınırlarını bilmediğimiz ve bilemeyeceğimiz bütün evreni bir karmaşa içine koymaktansa, Dünya’dan, şekline doğal olarak uyan hareketi neden daha fazla sakınalım? Ve neden günlük dönüş görünümünün gök cisimlerine ama gerçeğin Dünya’ya ait olduğunu kabul etmeyelim?” “Bundan sonra gök cisimlerinin hareketlerinin çembersel olduğunu hatırlayacağız. Çünkü bir kürenin hareketi bir çemberde dönmektir; yanlızca bu eylemle, başı ve sonu bulunamayan ya da biri diğerinden ayırt edilemeyen, kendi içindeki aynı parçalarda hareket ederken, en basit bedende şeklini ifade eder.”

Takvimle İlgili Problem Yıl Bahar’ın ilk günü Artık zamandan dolayı, yaklaşık her 130 yılda bir gün kaybedilir.  Gregoryen takvim.

Güneş merkezli evren modeli

Mars’ın ilmek hareketinin Güneş merkezli modelde açıklaması

İlmek hareketinin Dünya merkezli modelde ilmekle açıklaması

Güneş merkezli modelde dış gezegenin ilmek hareketinin açıklaması

Güneş merkezli modelde iç gezegenin ilmek hareketinin açıklaması

Kopernik kuramının avantajları Güneş merkezli modelde, her gezegen için yanlızca iki değişken (yörüngenin yarıçapı ve gezegenin hızı) gerekir. Sonrasında, hem parlaklıktaki değişim hem de geriye doğru hareket ‘doğal’ olarak buradan çıkar. Dünya merkezli modelde ise, yanlızca niteliksel bir uyum için bile her gezegen için en azından beş değişken (taşıyıcının yarıçapı ve hızı, ilmeğin yarıçapı ve hızı, dışmerkezlinin sapması) gerekir. Kopernik sistemi, Güneş, Merkür ve Venüs’ün diziliş sorununu da çözer. Güneş evrenin merkezine yerleştirildiği için, yanlızca Merkür ve Venüs’ün dizilişi çözümlenmelidir.

Dış gezegenlerin yörüngelerinin yarıçaplarını bulmak Kopernik sisteminde daha kolaydır ve sonuçlar gerçeğe daha yakındır. Kopernik sistemi Venüs ve Merkür’ün neden sabah ve akşam yıldızları olarak, çok yakınmış gibi görünmek zorunda olduklarını doğallıkla açıklar.

Kopernik kuramının yetersizlikleri Kopernik de Batlamyus gibi niceliksel başarı elde etmek için, küçük ilmekler ve bazı dışmerkezliler kullanmak zorunda kalmıştı. Gereken çember sayısı otuzun üzerindeydi. Ay’ı ve Merkür’ü ele alırken ekuantların denklerini bile kullanır. Pratiklik ve kolaylık bakımından ikisi arasında seçecek çok az şey vardı. Kopernik’in kullandığı gözlem verileri yetersiz ve kısmen hatalıydı. Ancak yine de Kopernik modelini kelimenin tam anlamıyla doğru ve gerçeğin betimi olarak aldı.

İki karmaşık evren modeli Batlamyus Kopernik

Anahtar Kelimeler Gökküre Günlük ve yıllık hareket İlmek Hareketi Platonik Gökbilim Aristo’ya göre evren Aristarchus’a göre evren Paralaks Eudoxus’a göre evren Batlamyus’a göre evren Taşıyıcı çember İlmek Dışmerkez Ekuant Tusi çifti Olguları kurtarmak Kopernik’e göre evren